[實用新型]一種低壓差線性穩壓器

有效

• 申請號: 201120354886.1
• 申請日: 2011-09-21
• 公開（公告）號: CN202217200U
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 明鑫;李強;陳程;周澤坤;張波
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 周永宏

技術領域

本實用新型屬于電源管理技術領域，具體涉及一種低壓差線性穩壓器(LDO，Low?Dropout?Regulator)的設計。

背景技術

低壓差線性穩壓器能夠為模擬電路和射頻電路等噪聲敏感提供低輸出紋波的電源，而且結構相對簡單，外圍元器件少，因而被廣泛應用于片上系統芯片中。多數應用中，需要給每個電路模塊的旁邊放一個不掛載有輸出電容的LDO，這樣對每個電路模塊電源供電的優化能夠帶來系統整體性能的提高。

對于便攜式設備，電源效率是延長其電池使用時間的關鍵指標，因此低靜態電流和低輸入輸出電壓壓差顯得尤為重要。然而由于誤差放大器的尾電流限制了對功率管柵電容充放電電流的幅值，那么低靜態電流不可避免的降低了功率管的柵極處的壓擺率。另一方面，壓差的減小需要功率管的尺寸足夠大，但這會使得LDO的瞬態響應變差。所以設計出一種不以增加靜態電流為代價，而增強其瞬態響應的LDO具有較大的應用意義。

在文獻“A?High?Slew-Rate?Push-Pull?Output?Amplifier?for?Low-Quiescent?Current?Low-Dropout?Regulators?With?Transient-Response?Improvement”(IEEE?Trans.Circuits?Syst.II，Exp.Briefs，vol.54，no.9，pp.755-759，Sep.2007)提出了一種低壓差線性穩壓器，這種穩壓器由兩個差分共柵跨導放大器、電流求和電路和電壓緩沖器組成。兩個跨導放大器單元由一對匹配的晶體管構成一個電流鏡，然后連接成交叉耦合式而形成一個推挽輸出級，從而在瞬態響應時增大拉電流和灌電流，最大輸出電流I_omax不再像傳統具有尾電流源的放大器受恒定電流源IB的限制。盡管這種穩壓器顯著解決了壓擺率受限的問題，但是這種差分式共柵誤差放大器具有有限的輸入共模電壓范圍，其跨導和單位增益帶寬無法在低偏置電流下響應快速的負載瞬態切換。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決現有的低壓差線性穩壓器存在的上述問題，提出了一種低壓差線性穩壓器。

本實用新型的技術方案是：一種低壓差線性穩壓器，包括功率管，緩沖器，第一跨導放大器，第二跨導放大器，電流減法器和密勒補償電容，其中，緩沖器的同相輸入端接外部的基準電壓源，反相輸入端接緩沖器的輸出；第一跨導放大器的同相輸入端接線性穩壓器的輸出，反相輸入端接緩沖器的輸出；第二跨導放大器的同相輸入端接緩沖器的輸出，反相輸入端接線性穩壓器的輸出；電流減法器的被減數端接第一跨導放大器的輸出，減數端接第二跨導放大器的輸出，電流減法器的輸出端與功率管的柵極相連，功率管的源極接輸入電源，密勒補償電容一端接功率管的柵極，另一端與功率管的漏極相連作為線性穩壓器的輸出，其特征在于，

所述的第一跨導放大器包括PMOS管MS、M1、M2、M3、M4和M12，NMOS管M5、M6、M7、M17、M18、M19、M20和M21，電阻R2與電容C2；

所述第二跨導放大器包括PMOS管MS、M2、M3、M4、M11和M12，NMOS管M13、M14、M15、M17、M18、M19、M20和M21，電阻R1與電容C1；